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血中循環型高分子MRプローブとMRI磁場を利用した微細脳動脈瘤アブレーション技術

研究課題

研究課題/領域番号 21K19940
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

馬原 淳  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80416221)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード超分子構造体 / MRI / 微細血管 / イメージング / 高分子MRプローブ / 微細血管動脈瘤 / アブレーション技術 / 血中循環 / 微細脳動脈瘤
研究開始時の研究の概要

未破裂脳動脈瘤は全人口の3~5%に存在することが知られており、微細な脳動脈瘤を早期に検出し治療することは予後を改善する上で極めて重要である。本研究では、熱を発生するマグネタイト粒子を搭載した血中循環性高分子MRプローブを用いて、MRI装置における画像診断と磁場照射で空間特異的に微細脳動脈瘤を焼灼が可能な微細血管MRプローブ治療法を開発する。

研究成果の概要

本研究では、脳動脈瘤など微細な血管病変を診断するだけでなく、その部位を選択的に治療できる造影剤の開発を目指して、マグネタイト粒子を搭載したフルオレセイン結合分岐型PEGを合成した。合成した分子の構造解析の結果、開発した造影剤は超分子構造体を形成できる事を見出した。さらに細胞障害性も低く血中投与によって微細血管を造影し、さらに外部刺激に応答して発熱反応を誘導できる事を見出した。これらの成果は、超分子構造体が新たな治療・診断プローブとして極めて有効であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究グループでは、弱い相互作用をもつ超分子構造がMRIによって微細血管を造影する上で極めて有効な分子構造であることを見出した。本研究では、マグネタイト粒子を結合させた分子を設計した。この場合においても、超分子構造体を形成でき血中循環性の向上や造影効果が認められた。これらの結果は超分子構造形成が微細血管用MRプローブ・一時的な血中滞留性や微細血管への分布において有効な分子設計戦略であることを実証でき、学術的意義は高い。また、この分子は外部刺激によって発熱反応を惹起することから診断・治療用分子としても有効である。これは新たな治療法を開発するうえで重要な知見である。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] In vivo MR imaging for tumor-associated initial neovascularization by supramolecular contrast agents2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara, Keigo Shima, Raghav Soni, Ryutaro Onishi, Yoshiaki Hirano, Shigeyoshi Saito, Tetsuji Yamaoka
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      巻: 230 ページ: 113525-113525

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2023.113525

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 8. 新規MR造影剤と血管造影2022

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara
    • 雑誌名

      日本放射線技術学会雑誌

      巻: 78 号: 5 ページ: 520-525

    • DOI

      10.6009/jjrt.2022-2021

    • ISSN
      0369-4305, 1881-4883
    • 年月日
      2022-05-20
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Supramolecular MR Contrast Agents for Visualizing Cancer Angiogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara、Raghav Soni、Shigeyoshi Saito、Tetsuji Yamaoka
    • 学会等名
      第72回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of fluorescein conjugated iron-oxide nanocluster for MR contrast agent2023

    • 著者名/発表者名
      Raghav Soni, Tetsuji Yamaoka, and Atsushi Mahara
    • 学会等名
      第72回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Supramolecular MR Contrast Agents for Visualizing Cancer Angiogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara、Raghav Soni 、Shigeyoshi Saito、Tetsuji Yamaoka
    • 学会等名
      第52回医用高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Self-assemble iron-oxide nanocluster for MR contrast agent2023

    • 著者名/発表者名
      Raghav Soni, Tetsuji Yamaoka, and Atsushi Mahara
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会関西ブロック 第18回
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脳血管疾患の時空間MRイメージングを 実現化する超分子MR造影剤2023

    • 著者名/発表者名
      馬原 淳、ソニ ラグハブ 、齋藤 茂芳、山岡 哲二
    • 学会等名
      第72回高分子討論会(香川)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 微細血管ライブイメージングを実現化した 自己組織化MR造影剤の構造と血中循環性2023

    • 著者名/発表者名
      馬原 淳、ソニ ラグハブ、齋藤 茂芳、山岡 哲二
    • 学会等名
      第45回日本バイオマテリアル学会大会(神戸)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Microvascular imaging in brain tumors by supramolecular MR contrast agents2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara, Soni Raghav, Shigeyoshi Satio, Tetsuji Yamaoka
    • 学会等名
      2023 MRS Fall Meeting & Exhibit(Boston)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "自己組織化形成型MR造影剤による 微細血管構造のin vivoライブイメージング"2022

    • 著者名/発表者名
      馬原 淳、ソニ ラグハブ 、齋藤 茂芳、山岡 哲二
    • 学会等名
      第44回日本バイオマテリアル学会(東京)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of fluorescin/Fe3O4nanoparticle-conjugatedpolyethylene glycol forself-assemble MR contrast agent2022

    • 著者名/発表者名
      Soni Raghav,Atsushi Mahara and Tetsuji Yamaoka
    • 学会等名
      第44回日本バイオマテリアル学会(東京)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 微細血管構造のライブイメージングを可能にする高分子MR造影剤の自己組織化形成2022

    • 著者名/発表者名
      馬原 淳、ソニ ラグハブ、齋藤 茂芳、山岡 哲二
    • 学会等名
      第71回高分子討論会(北海道大学)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子MR造影剤による血管新生のin vivo live imaging2022

    • 著者名/発表者名
      馬原 淳、齋藤 茂芳、島 慧伍、平野 義明、山岡 哲二
    • 学会等名
      第71回高分子学会年次大会(web)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Gd修飾8分岐型ポリエチレングリコールの 自己組織化形成による微細血管イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      馬原 淳・島 慧伍・齋藤 茂芳・平野 義明・山岡 哲二
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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